JPS63134007A - 炭化水素油および有機溶剤を含有する流体供給原料混合物の分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭化水素油および有機溶剤を含有する流体供給
原料混合物の分離方法に関する。

種々の炭化水素化合物および溶剤を含有する供給原料混
合物を加圧下に漠の片方の（供給原料）側と接触させそ
して溶剤および場合により／またはそれ以上の炭化水素
化合物を膜の他方の（透過液）側から回収することによ
シ該供給原料混合物から種々の炭化水素化合物を分離す
ることは知られている。

しかし、該既知分離方法の主な欠点は溶剤フラクション
と単一炭化水素油フラクションへのシャープな分離がそ
れでは達成されないことである：炭化水素は膜の両側に
存在したままである。更に、比較的高い溶剤；油比の供
給原料混合物を分離しなければならない場合には、膜の
供給原料側に溶剤に乏しい炭化水素油の与えられた量を
得るには比較的大きな膜面積を用いる必要があろう。

意外にもここに、該流体供給原料混合物を該供給原料混
合物中に存在する有機溶剤に対し実質的に不透過性であ
る炭化水素油−選択性膜の片側と接触させそして膜の他
方の側から炭化水素油透過液を回収することにより上記
欠点を克服しうることか見出された。

従って本発明は炭化水素油および有機溶剤を含有する流
体供給原料混合物の分離方法において、該流体供給原料
混合物を加圧下に、該有機溶剤に対し実質的に不透過性
の炭化水素油−選択性膜の片側と接触させそして膜の他
方の側から炭化水素油透過液を回収することを含む前記
分離方法を提供する。

本発明による方法は好ましくは逆浸透または透析法とし
て実施される；しかし当該技術分野で知られて込る他の
方法を使用して実施することもできる。

膜の両側間に液圧の差を駆動力として維持する逆浸透法
では、平板シートまたは管状膜ユニットのような種々の
型の膜ユニットを適用しうる。平板膜は浸透圧が比較的
高い場合にはあまり魅力的でない。何故ならば該膜は適
用される差圧に耐えるに充分な強度を有するためには比
較的厚い必要があるかまたは比較的小さな細孔を有する
支持材料により支持される必要があり、従ってこの場合
平板膜を通る透過液流量は比較的小さくなるからである
。更にこのような形状は充填密度（ｍ膜／ｍ３装置）が
低いので比較的大きな容積量を必要とする。高込充填密
度を有しそして与えられ九壁厚に対して比較的高い膜両
側間の差圧に耐えうる螺旋巻き−または中空繊維−膜を
適用するのが好ましい。

流体供給原料混合物と接触する膜の片側（供給原料側）
と他方の（透過液）側の間に適用される差圧は好ましく
はコーコ００バール、最も好ましくは１Ｏ−ＫＯバール
である。

本方法を実施する温度は広い範囲内で変えることができ
そして適用される膜が操作条件に耐えうる限り臨界的で
ない。−≠θ℃ないし十ダＯＯ℃の流体供給原料温度が
多くの場合適当であり、−２０℃ないし＋３００℃特に
０℃な’ｖ−，しｉｏｏ℃の温度が好ましい。

下記の特定のシリコーン重合体の層を含有する膜が本発
明による方法で適用するための曲選択性膜として特に適
する。該シリコーン重合体は一般式： ％式％ （式中Ｒ１およびＲ２は水素、アルキル、アリールおよ
びアルアルキル基有利には基あた夛／−ＩＯ個の炭素原
子を有するものからなる群から独立的に選ばれる基を表
わす） による単位を含む。適当なアリール基はフェニルおよび
ナフチル基を含む。過当なアルアルキル基はアルファー
フェニルエチルおよび特にベンジル基を含む、好ましく
はＲ１およびＲ２は同一または異なるＣ１−Ｃ１゜アル
キル基を表わす１本発明による方法で膜（層）として使
用するに特に好ましいシリコーン重合体は、高度に油−
選択性であシそして有機溶剤の此較的小部分しか透過し
ないポリジメチルシロキサンである。

膜は適当には前記シリコーン化合物を架橋重合体の形で
含む：しかし該シリコーン化合物と弾性ブレポリマーの
共重合体を代シに使用してもよい。

（合成）ｆム、ポリスチレン、ポリブタジェンまたはス
チレンとブタジェンの共重合体といった種々のエラスト
マーを本発明による方法で油−選択性膜層自体として適
用することもできる。

本方法で適用される油−選択性膜層は、実質的な量の有
機溶剤が該層を透過するのを避けるために、実質的に非
多孔質（質密）であるのが好ましい。該有機溶剤に対し
実質的に不透過性である膜層は、比較的高い炭化水素油
透過液流量を得るためには、好ましくは０．／−１００
μｍ、最も好ましくは／−７０μｍの厚さを有する。

炭化水素油−選択性膜層中に補強充填剤を使用すること
は、該膜層の透過性にマイナスの影響を及ぼす可能性が
あるので、避けるのが好ましい。

本目的に優れた強度を有する膜は、シリコーン層を布、
金網またはガラス繊維のような適当な材料の層を含みう
る多孔質支持体によシ支持することによシ得ることがで
きる。非多孔質膜層としてシリコーン重合体を適用する
場合には多孔質ポリプロピレン支持体層が、これらコつ
の層の間に得られうる接着結合を考えると好ましい：こ
のような支持体層は適当には１０−！；００ｔｍ好まし
くは／３−１００μｍの厚さを有する。或場合には、密
な炭化水素油選択性層と多孔質支持体の間に少なくとも
１つの余分の層を適用するのが有利であシうる：この中
間層は適当には、選択性層と支持体の両方に対し良好な
結合能力を有する密な高度に透過性の層である。

本発明による分離方法で使用するに適するシリコーン化
合物を含む密な膜層は当該技術分野で知られているいか
表る方法によっても製造しうる。

適当な方法は、所望の膜化合物の重合体またはブレポリ
マーの（通常界面活性剤を添加した）溶剤中の溶液を調
製しそしてこの溶液を液体支持体上に流延して薄層を生
ぜしめ、次にこれを（（プレ）ポリマー溶液中に存在す
る溶剤を蒸発させることによシ）乾燥することを含む溶
剤流延である。適用される溶剤は、生成する膜の不安定
性および可能なその中での孔の発生をもたらしうる液体
支持体の表面張力の低下を避けるためには、一般に液体
支持体と実質的に非混和性である。

特に水の存在下で架橋しうるブレポリマーと組合せて使
用される場合には、水が好ましい支持液体である。最も
好ましくは３−へブタノン中のジメチルシロキサンのプ
レポリマー溶″ａを水面上に展延させそして架橋した密
な膜層を形成させる。

本発明による方法は有機溶剤中に溶解した炭化水素油を
含む供給原料溶液がそのものとして入手しうる用途によ
く適している。これは例えばワックス含有油にトルエン
／メチルエチルケトン溶剤混合物を添加し次に（例えば
濾過により）ワックスを除去する溶剤説ロウ処理に炭化
水素油がかけられた場合がそうである。しかし本方法は
炭化水素油を有機溶剤特にフルフラールでの抽出処理に
かけることにより得られた流体供給原料混合物を分離す
るのに特に適当である。溶剤は通常炭化水素油含有供給
混合物から、高いエネルギー消費をともなう慣用のフラ
ッシング法で分離される０本発明方法では大部分の溶剤
を供給原料側から回収しそして（膜を透過した）少量の
みの溶剤を炭化水素油透過液から慣用の方法（例えばス
トリッピングまたは（フラッシュ）蒸留）により分離す
ることによシ、該エネルギー消費をかなり減少させるこ
とができる。

好ましくは、有機溶剤および炭化水素油の種類は、炭化
水素油の溶剤中への溶解度が限られ、そして適用された
膜を通る溶剤の低い透過率の結果として透過液中の有機
溶剤：炭化水素油重量比がデミキシング即ち有機溶剤フ
ラクションと炭化水素油フラクションの間の相分離を起
すようなものであるように選ばれる。主たる炭化水素油
フラクションと少量の有機溶剤フラクションを含むデミ
ツクスした透過液は膜の１他のｍ（透過液）側から適当
に回収することができ、そして次に該フラクションを分
離することができる：有機溶剤フラクションは例えば溶
剤抽出ユニットまたは溶剤脱ロウユニットへ（適当には
膜の１片”側に残った溶剤と一緒に）再循環しうる。

本発明の方法で使用する有機溶剤は、多くとも７個の炭
素原子を有しそして酸素、窒素および硫黄から選ばれる
／またはそれ以上のへテロ原子で置換されていてもよい
有機化合物と定義しうる。

適当な溶剤は脂肪族または芳香族であシうる直鎖、枝分
れ鎖、炭素環式および複素環式化合物を含む。

有利には溶剤は少なくとも７つの酸素原子を含みおよび
／または芳香族である。好ましくは有機溶剤ハフエノー
ル、トルエン、フルフラールマタハアルキル基が同一で
も異なってもよいノＣ１−４アルキルケトンのよりなケ
トンである。適当なケトンはアセトン、エチルメチルケ
トン、メチルイソグロビルケトンおよびブチルメチルケ
トンを含む。

分離されるべき流体供給原料混合物中に存在する炭化水
素油は好ましくは、特に潤滑基油中に存在するように、
少なくとも１０個の炭素原子を有する分子を含有する。

しかし軽油、燈油または脱歴油といった他の炭化水素油
が流体供給原料混合物中に存在することもできる。

供給原料溶液中の溶剤：炭化水素油重量比は適当には／
：／−グ０：／、好ましくはｓ”、１−３ｏ：ｉである
。

本分離方法は単一または多段階操作で適用しうる。膜の
詰りおよび濃度の偏りを避けまたは少なくとも減少させ
るために、供給原料溶液を好ましくは、充分に速い速度
で膜の片側に沿って通しそして次に少なくとも７つの次
の膜の片側に沿って通すことができる。

濃度の偏りをもつとよシ良好に防ぐために、膜の片側に
沿って通した供給原料溶液の一部を好ましくは、同じ膜
の該側に沿って通そうとする供給原料溶液中に再導入す
ることによシ該一部を再循環する。

本発明はまた上記分離方法によシ得られた炭化水素油に
関する。

更に、本発明は上記方法で使用する炭化水素油−選択性
膜に関する。次の実施例は本発明を説、制する。

フルフラール中にダ重量％の潤滑基油を含有する液体供
給原料混合物をダ０絶対バールの圧力および３５℃の温
度で、０．２　Ｘ　Ｏ，０２μｍのスリット形孔を有す
る多孔性ポリプロピレン層によシ支持された非多孔質ポ
リジメチルシロキサ／膜層の自由側と接触させた。透過
液が得られ、これはデミツクスしそしてその炭化水素油
フラクションは６重量−のフルフラールを含有した。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭化水素油および有機溶剤を含有する流体供給原
   料混合物の分離方法において、該流体供給原料混合物を
   加圧下に、該有機溶剤に対し実質的に不透過性の炭化水
   素油−選択性膜の片側と接触させ、そして膜の他方の側
   から炭化水素油透過液を回収することを含む前記分離方
   法。
2. （２）膜が一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中＿１およびＲ＿２は水素、アルキル、アリールお
   よびアルアルキル基からなる群から独立的に選ばれる基
   を表わす） による単位を含むシリコーン重合体の層を含有する特許
   請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）シリコーン重合体がポリジメチルシロキサンであ
   る特許請求の範囲第２項記載の方法。
4. （４）適用される膜が少なくとも非多孔質層を含有する
   特許請求の範囲第１−３項のいずれか記載の方法。
5. （５）流体供給原料混合物と接触させる膜の片側と他方
   の側の間に適用される差圧が２−２００バールである特
   許請求の範囲第１−４項のいずれか記載の方法。
6. （６）流体供給原料混合物が炭化水素油を有機溶剤特に
   フルフラールでの抽出処理にかけることにより得られた
   ものである特許請求の範囲第１−５項のいずれか記載の
   方法。
7. （７）流体供給原料混合物が分子あたり少なくとも１０
   個の炭素原子を有する炭化水素油、特に潤滑基油を含有
   する特許請求の範囲第１−６項のいずれか記載の方法。
8. （８）主たる炭化水素油フラクシヨンと少量の有機溶剤
   フラクシヨンを含むデミツクスした透過液を膜の他方の
   側から回収しそして該フラクシヨンを分離する特許請求
   の範囲第１−７項のいずれか記載の方法。